|
پیش از این نشان داده شده است که بین پولیمر های آلی نیمه
رسانای برانگیخته شده با نور و نانولوله های کربنی تک جداره (SWNT)،
انرژی مبادله می شود. این نتیجه می تواند ایده‌ی استفاده از
SWNT ها در سلول های خورشیدی آلی به منظور ارتقای کارآیی آنها
را بار دیگر زنده کند.
اخیراً گروهی از محققان با استفاده از یک تکنیکِ اسپکتروسکوپی
که «نقشه برداری برانگیختگی فوتولومینانس» نامیده می‌شود، به
بررسی این ایده پرداخته‌اند.
روبین نیکولاس از دانشگاه آکسفورد که عضوی از گروه مذکور است،
می گوید: «بررسی ما نشان می دهد که باید در مورد نحوه به
کارگیری نانولوله ها در سیستم های فوتوولتائیک پولیمری، دقت
بیشتری منظور شود. اگر از نانولوله ها در بخش های نامناسبی از
سلول های خورشیدی استفاده شود، ممکن است کارآیی این ابزار ها
کاهش یابد.»
در تکنیک مذکور، با اندازه گیری شدت تابش زیرقرمزِ نانولوله ها
بر حسب طول موج برانگیختگی پولیمر، انرژی انتقالی بین دو ماده
بررسی می شود. نیکولاس و همکارانش دریافتند که در طول موج
برانگیختگی ۴۵۰ تا ۵۵۰ نانومتر، همه انواع نانولوله های موجود
در پولیمر، تابش می کنند.
این پدیده نشان می دهد که محدوده طیفی مذکور، دقیقاً منطبق بر
محدوده جذب نوری ماده پولیمری است، اما با هیچ کدام از گذار
های الکترونیکی نانولوله های کربنی تطابق ندارد.
در توجیه این پدیده، محققان مزبور نتیجه گرفتند که پولیمرِ
برانگیخته شده با نور، به نانولوله انرژی منتقل می کند و به
این ترتیب، یک جفتِ الکترون-حفره که در باندگپِ نانولوله
بازترکیب (recombine) می شوند، به وجود می آیند. این رفتارِ
نانولوله ها در سیستم های فتوولتائیک آلی، با آنچه انتظار می
رفت (یعنی تسهیلِ جداسازی و انتقال بار) متناقض است.
نیکولاس مصر است تا نشان دهد که این پدیده به معنی عدم امکان
استفاده از SWNT ها در سیستم های فتوولتائیک آلی نمی باشد. وی
در این ارتباط می گوید: «شاید بتوان با ترکیب صحیحی از
نانولوله ها و پولیمر ها، به جداسازی بار دست پیدا کرد. همچنین
ممکن است در میدان الکتریکی ایجاد شده در درون یک سلول، رفتارِ
جداسازی بار، به شکل قابل توجهی، تغییر کند.»
نیکولاس با اشاره به اینکه می توان از نانولوله های کربنی در
ساخت لایه های تماسی شفافِ سلول، بهره گرفت، گفت: «هدف بلند
مدت گروه ما، ساخت یک تراشه فوتوولتائیکِ «کاملاً کربنی» با
ترکیب نانولوله های کربنی و نیمه رسانا های پولیمری می باشد.»
|
